Using a thermal scope during the day is possible because thermal imaging forms an image from infrared radiation rather than visible light. However, daylight changes the thermal scene. A thermal scope does not fully replace a conventional optical scope, as the two systems provide different kinds of information.
Sunlight changes the temperatures of the ground, vegetation, buildings, rocks, metal, and other surfaces. These changes can increase or reduce the thermal contrast between a target and its background. Reflections, weather, humidity, and atmospheric conditions can also affect how the scene appears.
Daytime thermal imaging is therefore not simply “nighttime performance with the sun turned on.”
Por lo tanto, la mejor pregunta no es sólo:
“¿Puede funcionar un telescopio termográfico durante el día?”
sino:
“¿Cómo cambia el ambiente térmico diurno lo que ve el detector?”
Si es nuevo en el mundo de las imágenes térmicas, comience con nuestra guía para guía de imagen térmica para principiantes.
Las imágenes térmicas no necesitan luz visible
Las cámaras de luz visible forman imágenes a partir de la luz reflejada por la escena.
Los sistemas tradicionales de poca luz y de intensificación de imágenes también dependen, directa o indirectamente, de la luz disponible.
La imagen térmica utiliza una señal diferente.
Los objetos emiten radiación infrarroja según su temperatura y propiedades de la superficie. Un detector térmico recibe diferencias en esa energía infrarroja y las convierte en señales eléctricas que pueden procesarse en una imagen.
Esta es la razón por la que una cámara termográfica puede funcionar:
- a la luz del día;
- al anochecer;
- por la noche;
- en completa oscuridad.
La iluminación visible no es el requisito principal para la formación de imágenes. FLIR describe las imágenes térmicas como capaces de producir imágenes tanto en la oscuridad como en la luz del día porque el detector responde a la radiación infrarroja en lugar de depender de la iluminación visible de la escena.
Para una explicación más profunda del propio detector, consulta nuestra guía sobre imágenes térmicas FPA y microbolómetros.
La luz del día cambia la escena térmica
Aunque el detector no requiere luz solar visible, la luz solar cambia las temperaturas de las superficies que se observan.
Durante el día, la energía solar puede calentar:
- suelo expuesto;
- rocas;
- paredes y techos;
- vehículos y maquinaria;
- vegetación;
- superficies metálicas;
- otros materiales al aire libre.
Diferentes materiales se calientan y enfrían a diferentes velocidades.
Como resultado, una escena vista poco después del amanecer puede tener un patrón térmico muy diferente al de la misma escena a media tarde.
Esta es la razón principal por la que las imágenes térmicas diurnas no deben describirse como idénticas a las imágenes térmicas nocturnas.
El detector puede funcionar en ambos casos.
El escena ha cambiado.
La carga solar puede aumentar o reducir el contraste térmico
El contraste térmico es la diferencia entre la señal infrarroja de un objetivo y el fondo circundante.
Un fuerte contraste térmico hace que un objeto sea más fácil de distinguir.
El débil contraste térmico hace que el objetivo se mezcle con la escena.
La luz del sol puede producir cualquiera de los dos resultados.
Por ejemplo, la calefacción solar puede hacer que una superficie sea mucho más cálida que su entorno, aumentando el contraste aparente.
Pero el calentamiento prolongado también puede hacer que varios materiales alcancen temperaturas aparentes similares, reduciendo el contraste entre ellos.
La guía de imágenes infrarrojas de FLIR señala que la carga solar exterior puede calentar la lente, la cámara y las superficies observadas, cambiando la radiación recibida por el detector en comparación con las condiciones controladas.
Esto significa:
Una luz diurna más brillante no significa automáticamente mejores o peores imágenes térmicas.
Lo que importa es cómo cambia el panorama térmico.
El cruce térmico puede hacer que una escena sea más difícil de interpretar
el término cruce térmico A menudo se usa informalmente para períodos en los que un objetivo y su fondo se acercan a temperaturas aparentes similares.
Esto puede ocurrir durante las transiciones ambientales.
Por ejemplo, un material puede calentarse más rápido después del amanecer, mientras que otro retiene el calor por más tiempo después del atardecer.
En algún momento, sus señales térmicas pueden volverse relativamente similares.
Cuando esto sucede, el contraste térmico visible puede disminuir aunque el detector esté funcionando normalmente.
El momento exacto depende de:
- material;
- condición de la superficie;
- exposición solar;
- sombra;
- viento;
- temperatura ambiente;
- humedad;
- actividad del objetivo.
No existe un "peor momento del día" universal.
El cruce térmico depende de la escena real.
Una tarde calurosa no inutiliza automáticamente las imágenes térmicas
La temperatura ambiente alta no apaga un detector térmico.
Sin embargo, las condiciones de calor pueden reducir el contraste entre el objetivo y el fondo cuando muchas superficies se calientan.
Considere un objetivo cálido contra suelo frío.
La separación de temperaturas puede ser fuerte.
Ahora imagina el suelo, las rocas y la vegetación calentándose durante la tarde.
A medida que el fondo se vuelve más cálido, la diferencia aparente puede disminuir.
Un detector sensible aún puede conservar pequeñas diferencias, pero el contraste térmico disponible ha cambiado.
Aquí es donde NETD cobra relevancia.
Para obtener más información sobre la sensibilidad en escenas de bajo contraste, consulte NETD en imagen térmica.
NETD puede ayudar cuando el contraste diurno es débil
NETD describe la sensibilidad térmica relativa al ruido del sistema en condiciones de medición establecidas.
Un NETD más bajo generalmente significa que se pueden distinguir diferencias térmicas más pequeñas en relación con el ruido cuando las condiciones de comparación son equivalentes.
Esto puede resultar útil durante condiciones diurnas de bajo contraste.
Pero NETD no crea una diferencia de temperatura que no existe.
Tampoco reemplaza:
- resolución del detector;
- óptica;
- enfoque;
- campo de visión;
- transmisión atmosférica;
- procesamiento de imagen.
Por lo tanto, un valor NETD bajo no debe interpretarse como una garantía de que cada escena de una tarde calurosa seguirá siendo muy detallada.
La resolución del detector aún controla el muestreo espacial
La luz del día no cambia el número nativo de píxeles del detector.
Un detector de 384 × 288 sigue siendo 384 × 288.
Un detector de 640 × 512 sigue siendo 640 × 512.
Una resolución nativa más alta del detector puede proporcionar más muestras espaciales cuando la óptica y el campo de visión son comparables.
Pero la resolución no puede compensar completamente el débil contraste térmico.
Un detector de alta resolución todavía necesita información infrarroja utilizable de la escena.
Es por eso que la resolución y NETD resuelven problemas diferentes:
- resolución → información espacial;
- NETD → sensibilidad térmica relativa al ruido.
Las superficies reflectantes pueden ser engañosas
No todas las superficies vistas por un detector térmico se comportan como un emisor ideal.
Un concepto útil aquí es emisividad.
Las superficies de alta emisividad emiten radiación infrarroja de manera eficiente.
Las superficies de baja emisividad (especialmente los metales pulidos) pueden reflejar una cantidad sustancial de radiación infrarroja de su entorno.
FLIR señala que los metales muy pulidos pueden comportarse casi como espejos infrarrojos, por lo que la cámara térmica puede ver la radiación reflejada de los objetos circundantes en lugar de una simple representación de la temperatura de la superficie.
Esto resulta especialmente relevante en exteriores, donde la luz del sol y otros objetos cálidos pueden influir en el patrón térmico aparente.
Por lo tanto, un área brillante u oscura en una superficie brillante no debe interpretarse automáticamente como la temperatura real de esa superficie.
Para un visor térmico no radiométrico, la lección práctica es más sencilla:
Las superficies reflectantes pueden crear apariencias térmicas que requieren una interpretación cuidadosa.
El color visible no indica la emisividad térmica
Una superficie que parece oscura en luz visible no es necesariamente un emisor de infrarrojos potente.
Asimismo, una superficie visible brillante puede comportarse de manera muy diferente en la banda LWIR.
La apariencia térmica depende de:
- material;
- acabado superficial;
- emisividad;
- reflexión;
- ángulo de visión;
- fuentes infrarrojas circundantes.
Es por eso que la interpretación térmica diurna requiere algo más que suponer:
de aspecto más atractivo = físicamente más atractivo.
Esto es especialmente importante cerca de metal pulido, vidrio, agua y otras superficies reflectantes o parcialmente reflectantes.
La exposición directa al sol es una cuestión aparte
Usar un dispositivo de imágenes térmicas durante el día no es lo mismo que apuntarlo intencionalmente directamente al sol.
La exposición solar directa crea una entrada mucho más concentrada que ver un paisaje normal iluminado por el sol.
Diferentes detectores y sistemas ópticos pueden responder de manera diferente.
Por ejemplo, Teledyne FLIR afirma que no recomienda mirar intencionalmente el sol con cámaras Boson, Tau2 o Quark2.Para esos núcleos específicos, FLIR informa que la visualización solar puede producir artefactos de imagen temporales y requerir recuperación o corrección de campo plano.
Esa información debería no generalizarse en una afirmación sobre cada producto térmico.
La regla apropiada es:
Siga la guía de luz solar directa para el dispositivo exacto.
Unless the manufacturer explicitly states otherwise, avoid prolonged intentional viewing of the sun. For a broader discussion of solar exposure and other equipment risks, see our guide to what can damage a thermal scope.
No se deben confundir la luz del día y el sol directo
Estas dos afirmaciones pueden ser ciertas:
Normalmente se puede utilizar un telescopio termográfico durante el día.
y:
Se desaconseja apuntar intencionalmente el sistema directamente al sol.
No hay contradicción.
La luz diurna normal al aire libre significa observar escenas ordinarias iluminadas y calentadas por el sol.
La visualización solar directa significa colocar el propio disco solar dentro del campo óptico.
Esas son condiciones de exposición muy diferentes.
El clima sigue siendo importante durante el día
La luz del día no elimina los efectos atmosféricos.
La humedad, la niebla, la lluvia, la nieve y la longitud del camino atmosférico aún pueden reducir la información infrarroja que llega al detector.
Además, el clima cambia las temperaturas de la superficie y, por lo tanto, el contraste entre el objetivo y el fondo.
Por ejemplo:
- la lluvia puede enfriar las superficies;
- los materiales húmedos pueden cambiar el comportamiento térmico;
- la cobertura de nubes puede reducir la calefacción solar;
- el viento puede cambiar la temperatura de la superficie;
- la humedad puede afectar la transmisión de larga distancia.
Para la discusión ambiental completa, ver cómo afecta el clima a la imagen térmica.
Las sombras pueden ser térmicamente visibles
Se crea una sombra de luz visible cuando se bloquea la iluminación directa.
Las escenas térmicas pueden mostrar un efecto relacionado pero diferente.
Una superficie expuesta a la luz solar puede calentarse más que una superficie sombreada adyacente.
Esa diferencia de temperatura puede permanecer visible térmicamente incluso después de que cambie el patrón de iluminación visible.
Como resultado, una imagen térmica puede revelar:
- superficies cálidas expuestas al sol;
- regiones sombreadas más frías;
- Calor retenido después de cambiar la fuente de luz.
Estos son patrones térmicos reales, pero pueden complicar la interpretación si se confunden con firmas de calor específicas del objetivo.
La calidad de la imagen diurna puede cambiar en minutos u horas
Una escena térmica es dinámica.
La intensidad de la luz solar cambia.
Las nubes se mueven.
Las superficies se calientan.
La sombra se mueve.
El viento cambia el enfriamiento convectivo.
La humedad se evapora.
Debido a que estos procesos ocurren a diferentes ritmos, la imagen térmica de la misma ubicación puede cambiar significativamente durante el día.
Esto significa que una comparación de productos realizada a las 8:00 a. m. no debe considerarse automáticamente equivalente a una realizada a las 3:00 p. m.
Al comparar dispositivos térmicos, utilice condiciones ambientales y de visualización similares siempre que sea posible.
El control automático de ganancia cambia la presentación
Los dispositivos térmicos suelen utilizar funciones de procesamiento de imágenes que ajustan el contraste mostrado según la escena actual.
El control automático de ganancia puede redistribuir los niveles de visualización para que las diferencias útiles sigan siendo visibles.
Esto puede hacer que la imagen parezca dramáticamente diferente a medida que cambia la escena.
Eso no significa que la resolución física del detector o NETD haya cambiado.
Significa que los datos del detector disponibles se presentan de manera diferente.
Asimismo, la selección de la paleta puede influir en la facilidad con la que un usuario nota ciertas diferencias sin cambiar las mediciones térmicas subyacentes.
NUC/FFC no es un modo diurno o nocturno
Muchos sistemas térmicos no refrigerados realizan una corrección de falta de uniformidad, a menudo denominada NUC o FFC.
Esto ayuda a compensar las diferencias entre los elementos del detector y los cambios en el comportamiento del detector.
No se trata de un cambio entre funcionamiento diurno y nocturno.
Cambiar la temperatura ambiental o la temperatura del dispositivo puede aumentar la necesidad de un comportamiento de calibración en algunos sistemas, pero el proceso exacto es específico del producto.
FLIR describe NUC como una corrección por la falta de uniformidad del detector en lugar de un modo de iluminación.
Utilice el procedimiento exacto del fabricante del dispositivo.
El zoom digital no se vuelve más potente a la luz del día
El zoom digital amplía la información térmica ya capturada por el detector.
No agrega píxeles de detector nativos.
La luz del día no cambia esta regla.
Un fuerte contraste térmico durante el día puede hacer que un objetivo ampliado sea más fácil de interpretar.
Un contraste débil puede hacer que la ampliación sea menos útil.
Pero la especificación máxima del zoom digital no debe confundirse con el detalle espacial nativo.
Para conocer la relación entre los datos del detector y la mejora computacional, consulte nuestra guía para Procesamiento de IA en visores térmicos.
La DRI diurna aún depende del sistema completo
La detección, el reconocimiento y la identificación son tareas de información diferentes.
El contraste térmico diurno puede cambiar la distancia a la que cada tarea sigue siendo práctica.
Un objetivo cálido contra un fondo térmicamente similar puede resultar más difícil de distinguir incluso con luz diurna perfectamente visible.
Por el contrario, un fuerte contraste entre el objetivo y el fondo puede facilitar la detección.
La DRI práctica todavía depende de:
- el tamaño del objetivo;
- resolución del detector;
- paso de píxel;
- distancia focal;
- campo de visión;
- contraste térmico;
- atmósfera;
- NETD;
- procesamiento.
Para la discusión completa, ver detección, reconocimiento e identificación térmicos.
¿Puede un visor de imágenes térmicas reemplazar un visor óptico normal a la luz del día?
No del todo. Un visor de imágenes térmicas y un visor óptico convencional proporcionan diferentes tipos de información. Las imágenes térmicas enfatizan las diferencias en la energía infrarroja emitida, lo que puede hacer que las firmas de calor sean más fáciles de detectar en algunos fondos. Un telescopio óptico convencional utiliza luz visible y puede proporcionar color, textura, detalles de la superficie y otra información visual que las imágenes térmicas no reproducen.
Por lo tanto, para el uso diurno, es mejor considerar la termografía como un complemento y no como un sustituto universal de la óptica convencional. La térmica puede ser útil para la detección y el escaneo, mientras que la identificación visual aún puede beneficiarse de un visor óptico o binoculares cuando las condiciones lo permitan. La elección práctica depende del tamaño del objetivo, el contraste térmico, la distancia, el campo de visión, los detalles del detector, la óptica y cuánta confirmación visual se requiere.
¿Qué especificaciones son importantes para el uso térmico diurno?
Las mismas especificaciones básicas siguen siendo importantes durante el día:
| Factor | Por qué importa |
|---|---|
| Resolución del detector | Muestreo espacial nativo |
| NETD | Sensibilidad a pequeñas diferencias térmicas |
| Paso de píxel | Geometría del detector e IFOV con la lente. |
| Longitud focal/FOV | Cobertura de escena y muestreo angular. |
| Calidad de la lente | Transmisión y enfoque infrarrojos. |
| Procesamiento de imágenes | Presentación de datos térmicos disponibles. |
| Pantalla | Visualización del usuario y presentación de la interfaz. |
| Temperatura de funcionamiento | Rango ambiental admitido para el producto exacto |
| Sistema de batería | Tiempo de funcionamiento práctico |
| Protección frente a agentes externos | Límites de exposición específicos del producto |
El funcionamiento diurno no crea un conjunto separado de física térmica.
Cambia el escenario en el que opera el sistema.
Un producto real aún necesita especificaciones diurnas exactas
Un producto térmico actual se puede utilizar aquí como ejemplo real de marca sin pretender que un modelo represente todas las condiciones de luz diurna.
Para el producto exacto, verifique:
- especificación del detector nativo;
- NETD;
- óptica;
- campo de visión;
- intervalo de temperatura de funcionamiento;
- guía solar directa;
- protección del medio ambiente;
- condiciones de batería/tiempo de funcionamiento;
- procedimiento de calibración.
No infiera estas especificaciones de otro producto de la misma familia.
Una imagen real del producto debe conectar el artículo técnico con la gama Yubeen, no servir como prueba de una afirmación de rendimiento "durante todo el día" no respaldada.
Cómo evaluar un visor térmico durante el día
Una evaluación práctica se puede realizar en este orden:
- Elige una escena realista.
Incluya materiales cálidos y fríos en lugar de un objetivo de alto contraste artificial. - Observar en más de un momento del día.
Los patrones térmicos de la mañana y la tarde pueden diferir significativamente. - Verifique el contraste entre el objetivo y el fondo.
Determine si los objetos siguen siendo distinguibles a medida que el fondo se calienta. - Mire atentamente las superficies reflectantes.
No asuma que cada patrón térmico aparente representa la temperatura de la superficie. - Compare el mismo campo de visión.
Diferentes campos de visión pueden hacer que un sistema parezca más detallado que otro. - Utilice un enfoque comparable.
Un enfoque deficiente puede anular las diferencias entre detectores. - Verifique el procesamiento de imágenes por separado.
Un fuerte ajuste de nitidez o ganancia puede cambiar la apariencia sin cambiar la capacidad nativa del detector. - Evite la visualización solar directa intencional a menos que esté explícitamente permitido.
- Verifique los límites actuales de temperatura de funcionamiento para el dispositivo exacto.
- Compare productos en condiciones ambientales similares.
Las capturas de pantalla no controladas tomadas en diferentes momentos son pruebas débiles.
Lo que las imágenes térmicas a la luz del día pueden (y no pueden) decirle
La imagen térmica puede:
- funcionar sin iluminación visible;
- permanecer utilizable a plena luz del día;
- revelar diferencias en la radiación infrarroja que las imágenes visibles pueden no mostrar;
- revelar efectos térmicos de la luz solar, la sombra y el calentamiento de superficies;
- Admite la observación tanto en condiciones diurnas como nocturnas.
La imagen térmica no puede:
- garantizar el mismo contraste en cada momento del día;
- hacer que todas las superficies sean fáciles de interpretar;
- eliminar el reflejo de superficies de baja emisividad;
- convierta el zoom digital en una resolución adicional del detector;
- garantizar un rango DRI idéntico durante el día y la noche;
- justificar la visualización solar directa prolongada sin orientación específica del producto.
El punto clave es simple:
La luz del día no impide la obtención de imágenes térmicas, pero cambia el entorno térmico del que se obtienen imágenes.
Preguntas frecuentes
Can a Thermal Imaging Scope Work in Bright Daylight?
Sí. La imagen térmica no depende de la iluminación de luz visible, por lo que la luz natural del día no impide la formación de imágenes. Sin embargo, el calentamiento solar puede cambiar el contraste térmico entre el objetivo y el fondo y, por lo tanto, cambiar la apariencia de la escena.
¿Es la termografía diurna tan buena como la termografía nocturna?
No necesariamente mejor o peor. El rendimiento depende del contraste térmico de la escena real. Algunos objetivos pueden destacar más claramente por la noche, mientras que otras condiciones diurnas pueden producir un contraste útil.
¿Puede la luz solar directa dañar un visor térmico?
La respuesta es específica del producto. El uso normal a la luz del día y apuntar intencionalmente la óptica directamente al sol son condiciones diferentes. Algunos fabricantes de núcleos térmicos desaconsejan explícitamente la observación solar intencional, así que siga las instrucciones para el producto exacto.
¿Por qué el contraste térmico a veces empeora en las tardes calurosas?
El calentamiento solar puede acercar las temperaturas de diferentes superficies. Cuando las señales del blanco y del fondo se vuelven similares, el contraste térmico disminuye aunque el detector siga funcionando normalmente.
¿Por qué el metal brillante puede verse extraños en una imagen térmica?
Las superficies de baja emisividad, como el metal pulido, pueden reflejar la radiación infrarroja de su entorno. Por lo tanto, el patrón mostrado puede incluir energía térmica reflejada en lugar de representar únicamente la temperatura de la superficie.
¿Mejora la luz del día el rango de detección térmica?
No automáticamente. El calentamiento solar diurno puede aumentar o disminuir el contraste del blanco. El rango práctico sigue dependiente de la resolución del detector, la óptica, el NETD, el campo de visión, el tamaño del blanco, la atmósfera y el procesamiento.
